一. string介紹。
- C語言中，字元串是以’\0’結尾的一些字元的集合，為了操作友善，C标準庫中提供了一些str系列的庫函數，但是這些庫函數與字元串是分離開的，不太符合OOP（面向對象的程式設計）的思想，而且底層空間需要使用者自己管理，稍不留神可能還會發生越界通路。
string類：
- string是表示字元串的字元串類。
- 該類的接口與正常容器的接口基本相同，再添加了一些專門用來操作string的正常操作。
-
string在底層實際是：basic_string模闆類的别名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator>
string;
- 不能操作多位元組或者變長字元的序列。
- 在使用string類時，必須包含#include頭檔案以及using namespace std;
二.string類的常用使用接口。
1.string類的對象的常見構造：
-string() ： 構造空的string類對象，即空字元串
-string(const char* s) ： 用C-string來構造string類對象
-string(size_t n, char c) ：string類對象中包含n個字元c
-string(const string&s) ： 拷貝構造函數
int main()
{
string str1;
string str2("hello world!");
string str3(5, 'a');
string str4(str2);
cout << str2 << endl;
cout << str3 << endl;
cout << str4 << endl;
return 0;
}
2.tring類對象的容量操作：
-size： 傳回字元串有效字元長度
-length ：傳回字元串有效字元長度
-capacity： 傳回空間總大小
-empty ： 檢測字元串釋放為空串，是傳回true，否則 傳回false
-clear ： 清空有效字元
-reserve ： 為字元串預留白間**
-resize ： 将有效字元的個數該成n個，多出的空間用字元c填充
int main()
{
string str1{ "hello world" };//C++11 初始化清單。
cout << str1.size() << endl;// 11
cout << str1.length() << endl;// 11
cout << str1.empty() << endl;// 0
cout << str1.capacity() << endl;// 15
str1.reserve(24);
cout << str1.capacity() << endl; // 31
str1.resize(40);
cout << str1.size() << endl; // 40
cout << str1.capacity() << endl; // 47
cout << str1 << endl; // ...
//從代碼中可以看出string類的擴容和vector的擴容很像。
//resize(size_t n) 與 resize(size_t n, char c)都是将字元串中有效字元個數改變到n個，不同的是當字元個數增多時：resize(n)用0來填充多出的元素空間，
//resize(size_t n, char c)用字元c來填充多出的素空間。
//注意：resize在改變元素個數時，如果是将元素個數增多，可能會改變底層容量的大小，如果是将元素個數減少，底層空間總大小不變
str1.clear();
cout << str1 << endl;
cout << str1.capacity() << endl; // 47
cout << str1.size() << endl; // 0
return 0;
}
注意：
- size()與length()方法底層實作原理完全相同，引入size()的原因是為了與其他容器的接口保持一緻，一般情況下基本都是用size()。
- clear()隻是将string中有效字元清空，不改變底層空間大小。
-
resize(size_t n) 與 resize(size_t n, char c)都是将字元串中有效字元個數改變到n個，不同的是當字
符個數增多時：resize(n)用0來填充多出的元素空間，resize(size_t n, char c)用字元c來填充多出的元素空間。注意：resize在改變元素個數時，如果是将元素個數增多，可能會改變底層容量的大小，如果是将元素個數減少，底層空間總大小不變。
- reserve(size_t res_arg=0)：為string預留白間，不改變有效元素個數，當reserve的參數小于string的底層空間總大小時，reserver不會改變容量大小。
3.string類對象的通路及周遊操作:
-operator[] ：（重點） 傳回pos位置的字元，const string類對象調用
-begin+ end : begin擷取一個字元的疊代器 + end擷取最後一個字元下一個位置的疊代器rbegin + rend begin擷取一個字元的疊代器 + end擷取最後一個字元下一個位置的疊代器
-範圍for ： C++11支援更簡潔的範圍for的新周遊方式
int main()
{
string str1("I love you!");
//1.operator[]
for (int i = 0; i < str1.size(); ++i)
cout << str1[i];
cout << endl;
//2.疊代器。
//auto 關鍵字
auto it = str1.begin();
while (it != str1.end())
{
cout << *it;
it++;
}
cout << endl;
//3.c++11 for 通路
for (auto &e : str1)
cout << e;
cout << endl;
return 0;
}
4.string類對象的修改操作：
-push_back ：在字元串後尾插字元c
-append ：在字元串後追加一個字元串
-operator+=： (重點) 在字元串後追加字元串str
-c_str：(重點) 傳回C格式字元串
-find + npos：(重點) 從字元串pos位置開始往後找字元c，傳回該字元在字元串中的位置
-rfind ：從字元串pos位置開始往前找字元c，傳回該字元在字元串中的位置
-substr ：在str中從pos位置開始，截取n個字元，然後将其傳回
int main()
{
string str1("hello world!");
string str2("like ");
//str1.append("aaa");// 在str1 後追加字元串
str1.append(str2); // 在str1 後追加 str2
cout << str1 << endl;
str1.push_back('c');//追加字元
cout << str1 << endl;
str2 += str1;//追加字元串str1
str2 += 'a';//追加字元
cout << str2 << endl;
cout << str2.c_str() << endl;//c方式列印
// 擷取file的字尾
string file1("string.cpp");
size_t pos = file1.rfind('.');//找到pos位置
string suffix(file1.substr(pos, file1.size() - pos));//截取pos後的字元 .cpp
cout << suffix << endl;
// npos是string裡面的一個靜态成員變量
// static const size_t npos = -1;
// 取出url中的域名
string url("http://www.cplusplus.com/reference/string/");
cout << url << endl;
size_t start = url.find("://");//找到“：//”的位置
if (start == string::npos)
{
cout << "invalid url" << endl;
}
start += 3;//跳過://
size_t finish = url.find('/', start);//找到從start開始的“:/”.
string address = url.substr(start, finish - start);//從start開始找域名
cout << address << endl;
return 0;
}
注意：
- 在string尾部追加字元時，s.push_back© / s.append(1, c) / s += 'c’三種的實作方式差不多，一般情況下string類的+=操作用的比較多，+=操作不僅可以連接配接單個字元，還可以連接配接字元串。
- 對string操作時，如果能夠大概預估到放多少字元，可以先通過reserve把空間預留好。
5.string類非成員函數：
-operator+ ： 盡量少用，因為傳值傳回，導緻深拷貝效率低
-operator>> ：（重點） 輸入運算符重載
-operator<< ：（重點） 輸出運算符重載
-getline ：（重點） 擷取一行字元串
-relational operators ：（重點） 大小比較
三.string的模拟實作：
namespace ice
{
class string
{
friend ostream& operator<<(ostream &out, const string &s);
public:
typedef char* iterator;//疊代器
public:
string(const char* str="")//構造函數
{
_size = strlen(str);
_capacity = _size;
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, str);
}
string(const string& s)//拷貝構造函數;
:_str(nullptr),
_size(0),
_capacity(0)
{
string tem(s);
this->Swap(tem);
}
string operator=(string s)//指派語句
{
this->Swap(s);
return *this;
}
~string()
{
if (_str)
{
delete[]_str;
_str = nullptr;
}
}
///
iterator begin()
{
return _str;
}
iterator end()
{
return _str + _size;
}
char operator[](size_t i)
{
assert(i<_size);
return _str[i];
}
const char operator[](size_t i)const
{
assert(i < _size);
return _str[i];
}
void push_back(char c)
{
if (_size == _capacity)
Reserve(_capacity * 2);
_str[_size++] = c;
_str[_size] = '\0';
}
size_t size()
{
return _size;
}
size_t capacity()
{
return _capacity;
}
void Swap(string& s)//交換函數
{
swap(_str, s._str);
swap(_size, s._size);
swap(_capacity, s._capacity);
}
void Resize(size_t newSize, char c = '\0')
{
if (newSize > _size)
{
// 如果newSize大于底層空間大小，則需要重新開辟空間
if (newSize > _capacity)
{
Reserve(newSize);//擴容
}
memset(_str + _size, c, newSize - _size);
}
_size = newSize;
_str[newSize] = '\0';
}
void Reserve(size_t newCapacity)//擴容
{
// 如果新容量大于舊容量，則開辟空間
if(newCapacity > _capacity)
{
char* str = new char[newCapacity + 1];
strcpy(str, _str);//把舊空間的内容拷貝到str;
// 釋放原來舊空間,然後使用新空間
delete[] _str;
_str = str;
_capacity = newCapacity;
}
}
string& operator+=(char c)
{
push_back(c);
return *this;
}
const char* c_str()const// c_str 方法;
{
return _str;
}
private:
char* _str;
size_t _capacity;
size_t _size;
};
}
ostream& ice::operator<<(ostream &out, const string &s)
{
out << s._str;
return out;
}
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